Đề 98 - Khối văn phòng ĐH HUTECH - 14F

BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: ĐÀO HOÀNG QUÂN

CHƯƠNG 1 : KIẾN TRÚC TRANG 1

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC............................................................................................ 12

1.1. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH......................................................................... 12

1.1.1. Quy mô công trình......................................................................................... 12

1.1.2. Giao thông công trình .................................................................................... 12

1.1.3. Chức năng của các tầng ................................................................................. 12

1.1.4. Giải pháp thông thoáng.................................................................................. 12

1.2. KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH............................................................................... 13

1.2.1. Mặt đứng chính công trình............................................................................. 13

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ THIẾT KẾ................................................................................... 14

2.1. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ....................................................................................... 14

2.1.1. Thiết kế kết cấu khung................................................................................... 14

2.1.2. Thiết kế kết cấu móng ................................................................................... 14

2.2. TIÊU CHUẨN SỬ DỤNG .................................................................................. 14

2.3. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU .................................................................. 14

2.3.1. Tải trọng........................................................................................................ 14

2.3.2. Chuyển vị...................................................................................................... 14

2.3.3. Hệ kế cấu chính............................................................................................. 15

2.4. LỰA CHỌN VẬT LIỆU ..................................................................................... 19

2.5. SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CHO CÔNG TRÌNH................................... 21

2.5.1. Sơ bộ tiết diện dầm........................................................................................ 21

2.5.2. Sơ bộ tiết diện cột.......................................................................................... 22

2.5.3. Sơ bộ tiết diện vách ....................................................................................... 23

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH .................................... 27

3.1. MẶT BẰNG ĐÁNH SỐ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH ............................................ 27

3.2. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG.................................................................................... 27

3.2.1. Tĩnh tải.......................................................................................................... 27

3.2.2. Hoạt tải.......................................................................................................... 30

3.3. TÍNH TOÁN THEO PHƯƠNG PHÁP CỔ ĐIỂN ............................................... 31

3.3.1. Lý thyết tính toán .......................................................................................... 31

3.3.2. Tính toán ô sàn điển hình Ô sàn S1 – Bản làm việc 2 phương........................ 39

3.4. TÍNH TOÁN THEO PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN – SỬ DỤNG PHẦN

MỀM SAFE v12......................................................................................................... 47

BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: ĐÀO HOÀNG QUÂN

CHƯƠNG 1 : KIẾN TRÚC TRANG 2

3.4.1. Lý thuyết tính toán ........................................................................................ 47

3.4.2. Mô hình tính toán .......................................................................................... 47

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG........................................................................ 64

4.1. CHỌN CÁC KÍCH THƯỚC CỦA CẦU THANG............................................... 64

4.1.1. Cấu tạo cầu thang .......................................................................................... 64

4.1.2. Chọn các kích thước cầu thang ...................................................................... 64

4.1.3. Chọn các kích thước dầm chiếu nghỉ, kích thước bản thang........................... 65

4.2. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG.................................................................................... 65

4.2.1. Các lớp cấu tạo cầu thang.............................................................................. 65

4.2.2. Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ ............................................................ 65

4.2.3. Tải trọng tác dụng lên bản thang.................................................................... 66

4.2. SƠ ĐỒ TÍNH ...................................................................................................... 68

4.3. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG CẦU THANG................................................... 68

4.3.1. Phương pháp cơ học kết cấu .......................................................................... 69

4.3.2. Kiểm tra nội lực bằng phần mềm SAP2000 ................................................... 70

4.3.3. Nhận xét kết quả............................................................................................ 71

4.3.4. Xác định nội lực trong dầm chiếu nghỉ D3..................................................... 72

4.4. TÍNH TOÁN CỐT THÉP.................................................................................... 73

4.4.1. Lý thuyết tính toán ........................................................................................ 73

4.4.2. Tính toán cốt thép cho bản thang ................................................................... 74

4.4.3. Tính toán cốt thép cho dầm chiếu nghỉ .......................................................... 75

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG TRỤC 7................................................. 77

5.1. NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN ............................................................................. 77

5.2. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH.............................. 77

5.2.1. Tải trọng bản thân tường ............................................................................... 77

5.2.2. Tải trọng các lớp cấu tạo sàn phòng học và sàn vệ sinh ................................. 77

5.2.3. Tải trọng các lớp cấu tạo sàn nhà vệ sinh....................................................... 78

5.2.4. Hoạt tải.......................................................................................................... 78

5.2.5. Tổng tải trọng tác dụng lên sàn...................................................................... 79

5.2.6. Tải trọng thang bộ ......................................................................................... 80

5.2.7. Tải trọng thang máy....................................................................................... 80

5.2.8. Tải trọng gió.................................................................................................. 82

5.3. TỔ HỢP TẢI TRỌNG......................................................................................... 96

BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: ĐÀO HOÀNG QUÂN

CHƯƠNG 1 : KIẾN TRÚC TRANG 3

5.3.1. Các trường hợp tải trọng................................................................................ 96

5.3.2. Các trường hợp tổ hợp tải trọng tính toán ...................................................... 97

5.4. MÔ HÌNH CÔNG TRÌNH TRONG ETABS ....................................................... 98

5.4.1. Mô hình tổng thể kết cấu công trình .............................................................. 98

5.5. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO DẦM – KHUNG TRỤC 7............. 98

5.5.1. Nội lực tính toán............................................................................................ 98

5.5.2. Tính cốt thép dọc........................................................................................... 99

5.5.3. Tính toán cốt đai.......................................................................................... 114

5.6. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO CỘT – KHUNG TRỤC 7............ 128

5.6.1. Phương pháp tính toán cốt thép cho cột lệch tâm xiên ................................. 128

5.6.2. Các tổ hợp nội lực tính toán cột khung không gian ...................................... 128

5.6.3. Xác định nội lực cột .................................................................................... 128

5.6.4. Tính toán cốt thép dọc ................................................................................. 129

5.6.5. Tính toán cốt thép đai.................................................................................. 140

CHƯƠNG 6: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT........................................................................ 142

6.1. CẤU TẠO ĐỊA CHẤT...................................................................................... 142

6.1.1. Địa điểm công trình ..................................................................................... 142

6.1.2. Cấu tạo địa chất........................................................................................... 142

6.2. LÝ TUYẾT THỐNG KÊ................................................................................... 143

6.2.1. Xử lý và thống kê địa chất để tính toán nền móng ....................................... 143

6.2.2. Phân chia đơn nguyên lớp đất...................................................................... 143

6.2.3. Thống kê các đặc trưng tiêu chuẩn............................................................... 144

6.2.4. Thống kê các đặc trưng tính toán................................................................. 145

6.3. TÍNH TOÁN THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT ............................................................. 147

6.3.1. Kết quả tính toán các đặc trưng cơ lý cho lớp đất - Lớp 1 ............................ 147

6.3.2. Kết quả tính toán các đặc trưng cơ lý cho lớp đất - Lớp 2 ............................ 159

6.3.3. Kết quả tính toán các đặc trưng cơ lý cho lớp đất - Lớp 3 ............................ 161

6.3.4. Kết quả tính toán các đặc trưng cơ lý cho lớp đất - Lớp 4 ............................ 163

6.3.5. Kết quả tổng hợp các tính chất cơ lý đặc trưng của đất nền.......................... 166

6.3.6. Hiệu chỉnh số búa SPT. ............................................................................... 167

CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP BÊ TÔNG LY TÂM................................. 169

7.1. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÓNG ............................................... 169

7.1.1. Đánh giá điều kiện thủy văn và địa chất....................................................... 169

BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: ĐÀO HOÀNG QUÂN

CHƯƠNG 1 : KIẾN TRÚC TRANG 4

7.1.2. Lựa chọn phương án móng .......................................................................... 169

7.2. NỘI LỰC TÍNH MÓNG ................................................................................... 170

7.2.1. Nội lực tính móng........................................................................................ 170

7.3. GIỚI THIỆU VỀ MÓNG CỌC ÉP BÊ TÔNG LY TÂM................................... 171

7.3.1. Ưu và nhược điểm của cọc ống bêtông ly tâm ứng suất trước ...................... 171

7.4. CÁC THÔNG SỐ KĨ THUẬT CỦA CỌC BÊ TÔNG LY TÂM ....................... 171

7.5. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC............................................................................... 174

7.5.1. Khảo sát sức chịu tải của cọc....................................................................... 174

7.5.2. Sức chịu tải của cọc theo vật liệu................................................................. 174

7.5.3. Sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền.................................................. 175

7.5.4. Sức chịu tải của cọc theo thí nghiệm SPT. ................................................... 179

7.5.5. Tính toán cụ thể........................................................................................... 180

7.5.6. Kết quả tính toán sức chịu tải cọc ................................................................ 182

7.6. TÍNH TOÁN KẾT CẤU MÓNG M1 ................................................................ 185

7.6.1. Nội lực tính móng........................................................................................ 185

7.6.2. Tính toán số lượng cọc và bố trí cọc trong đài ............................................. 185

7.6.3. Kiểm tra sức chịu tải của cọc đơn và nhóm cọc. .......................................... 187

7.7. TÍNH TOÁN KẾT CẤU MÓNG VÁCH – W4 ................................................. 202

7.7.1. Nội lực tính móng........................................................................................ 202

7.7.2. Tính toán số lượng cọc và bố trí cọc trong đài ............................................. 202

7.7.3. Kiểm tra sức chịu tải của cọc đơn và nhóm cọc. .......................................... 204

7.8. TÍNH TOÁN KẾT CẤU MÓNG LÕI THANG – WTW ................................... 219

7.8.1. Nội lực tính móng........................................................................................ 219

7.8.2. Tính toán số lượng cọc và bố trí cọc trong đài ............................................. 219

7.8.3. Kiểm tra sức chịu tải của cọc đơn và nhóm cọc. .......................................... 221

CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI.............................................. 235

8.1. GIỚI THIỆU VỀ CỌC KHOAN NHỒI............................................................. 235

8.1.1. Ưu và nhược điểm của cọc khoan nhồi ........................................................ 235

8.2. CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ CỌC KHOAN NHỒI......................................... 236

8.2.1. Đài cọc ........................................................................................................ 236

8.2.2. Cọc khoan nhồi............................................................................................ 236

8.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC............................................................................... 237

8.3.1. Khảo sát sức chịu tải của cọc....................................................................... 237

BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: ĐÀO HOÀNG QUÂN

CHƯƠNG 1 : KIẾN TRÚC TRANG 5

8.3.2. Sức chịu tải của cọc theo vật liệu................................................................. 238

8.3.3. Sức chịu tải của cọc theo cường độ của đất nền ........................................... 239

8.3.4. Sức chịu tải của cọc theo thí nghiệm SPT. ................................................... 243

8.3.5. Kết quả tính toán sức chịu tải cọc ................................................................ 246

8.4. TÍNH TOÁN KẾT CẤU MÓNG M1 ................................................................ 248

8.4.1. Nội lực tính móng........................................................................................ 248

8.4.2. Tính toán số lượng cọc và bố trí cọc trong đài ............................................. 248

8.4.3. Kiểm tra sức chịu tải của cọc đơn và nhóm cọc. .......................................... 250

8.5. TÍNH TOÁN KẾT CẤU MÓNG VÁCH – W4 ................................................ 265

8.5.1. Nội lực tính móng........................................................................................ 265

8.5.2. Tính toán số lượng cọc và bố trí cọc trong đài ............................................. 265

8.5.3. Kiểm tra sức chịu tải của cọc đơn và nhóm cọc. .......................................... 267

8.6. TÍNH TOÁN KẾT CẤU MÓNG LÕI THANG – WTW ................................... 282

8.6.1. Nội lực tính móng........................................................................................ 282

8.6.2. Tính toán số lượng cọc và bố trí cọc trong đài ............................................. 282

8.6.3. Kiểm tra sức chịu tải của cọc đơn và nhóm cọc. .......................................... 284

8.7. CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG........................................................................... 296

8.7.1. So sánh các phương án móng....................................................................... 296

8.7.2. Yếu tố kĩ thuật............................................................................................. 296

8.7.3. Yếu tố thi công............................................................................................ 297

8.7.4. Yếu tố kinh tế .............................................................................................. 297

8.7.5. Kết luận....................................................................................................... 298

MỤC LỤC BẢNG

Bảng 2. 1: Tiết diện sơ bộ dầm ...................................................................................... 22

Bảng 2. 2: Sơ bộ tiết diện cột......................................................................................... 23

Bảng 3. 1: Tải trọng các lớp cấu tạo sàn phòng học tầng điển hình ................................ 29

Bảng 3. 2: Tải trọng các lớp cấu tạo sàn nhà vệ sinh tầng điển hình ............................... 29

Bảng 3. 3: Hoạt tải sử dụng trên công trình.................................................................... 30

Bảng 3. 4: Tổng tải trọng tác dụng lên các ô sàn tầng điển hình ..................................... 30

Bảng 3. 5: Sơ đồ tính và giá trị nội lực của ô bản đơn theo co học kết cấu ..................... 32

Bảng 3. 6: Hệ số tính toán Moment................................................................................ 40

BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: ĐÀO HOÀNG QUÂN

CHƯƠNG 1 : KIẾN TRÚC TRANG 6

Bảng 3. 7: Kiểm tra nứt.................................................................................................. 41

Bảng 3. 8: Kết quả kiểm tra võng Ô sàn S1 khi chưa hình thành vết nứt ........................ 42

Bảng 3. 9: Kết quả tính toán cốt thép ô sàn làm việc 2 phương ...................................... 43

Bảng 3. 10: Bảng tính toán ô sàn làm việc 1 phương...................................................... 45

Bảng 3.11: Kết quả tính toán cốt thép theo STRIP A – Phương trục X........................... 50

Bảng 3. 12: Kết quả tính toán cốt thép theo STRIP B – Phương trục Y.......................... 57

Bảng 4. 1: Tải trọng các lớp cấu tạo trên bản thang........................................................ 65

Bảng 4.2: Tải trọng các lớp cấu tạo trên bản thang......................................................... 66

Bảng 4.3: So sánh kết quả giữa hai phương pháp tính .................................................... 71

Bảng 4. 4: Kết quả tính toán cốt thép cầu thang ............................................................. 74

Bảng 4. 5: Kết quả tính toán cốt thép dầm chiếu nghỉ .................................................... 75

Bảng 5.1: Tải trọng các lớp cấu tạo sàn phòng học tầng điển hình ................................. 77

Bảng 5.2: Tải trọng các lớp cấu tạo sàn nhà vệ sinh tầng điển hình ................................ 78

Bảng 5.3: Hoạt tải sử dụng trên công trình..................................................................... 79

Bảng 5. 4: Tổng tải trọng tác dụng lên các ô sàn tầng điển hình ..................................... 79

Bảng 5. 5: Thông số kĩ thuật của thang máy B1000 ....................................................... 81

Bảng 5. 6: Thông số kĩ thuật của thang máy F400.......................................................... 82

Bảng 5. 7: Đặc điểm và vị trí xây dựng công trình ......................................................... 82

Bảng 5. 8: Giá trị gió tĩnh theo phương X ...................................................................... 83

Bảng 5. 9: Giá trị gió tĩnh theo phương Y ...................................................................... 84

Bảng 5. 10: Chu kì dao động riêng của công trình.......................................................... 89

Bảng 5. 11: Giá trị tần số dao động của công trình theo chu kì....................................... 94

Bảng 5. 12: Giá trị tính toán thành phần động của gió theo phương X (Mode 1)............ 95

Bảng 5. 13: Giá trị tính toán thành phần động của gió theo phương Y (Mode 2)............ 96

Bảng 5. 14: Các trường hợp tải trọng ............................................................................. 96

Bảng 5.15: Các tổ hợp tải trọng trung gian..................................................................... 97

Bảng 5.16: Các tổ hợp tải trọng ..................................................................................... 97

Bảng 5. 17: Kết quả tính toán cốt thép dầm B195 – Khung trục 7 ................................ 102

Bảng 5. 18: Kết quả tính toán cốt thép dầm B194 – Khung trục 7 ................................ 104

Bảng 5. 19: Kết quả tính toán cốt thép dầm B111 – Khung trục 7 ................................ 107

Bảng 5.20: Kết quả tính toán cốt thép dầm B110 – Khung trục 7................................. 109

Bảng 5. 21: Kết quả tính toán cốt thép dầm 76 – Khung trục 7..................................... 111

BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: ĐÀO HOÀNG QUÂN

CHƯƠNG 1 : KIẾN TRÚC TRANG 7

Bảng 5. 22: Lọc dầm có lực cắt lớn nhất...................................................................... 116

Bảng 5. 23: Bảng bố trí cốt đai..................................................................................... 116

Bảng 5. 24: Hàm lượng cốt thép tối thiểu..................................................................... 133

Bảng 5. 25: Giá trị nội lực nguy hiểm cột C16 ............................................................. 134

Bảng 5. 26: Kết quả thép cột khung trục 7 ................................................................... 137

Bảng 6. 1: Bảng thống kê chiều sâu phân bố các lớp đất.............................................. 143

Bảng 6. 2: Hệ số biến động.......................................................................................... 144

Bảng 6. 3: Tra bảng A.1 TCVN 9362-2012.................................................................. 146

Bảng 6. 4: Chi tiết thống kê γ các mẫu Lớp 1............................................................... 147

Bảng 6.5: Số liệu thống kê γ Lớp 1 .............................................................................. 149

Bảng 6. 6: Kết quả giá trị tính toán trọng lượng riêng tự nhiên γ Lớp 1........................ 152

Bảng 6. 7: Giá trị γd của các mẫu lớp đất thứ 1............................................................. 152

Bảng 6. 8: Chi tiết thống kê γd các mẫu Lớp 1 ............................................................. 155

Bảng 6. 9: Kết quả giá trị tính toán trọng lượng riêng khô γd Lớp 1 ............................. 155

Bảng 6. 10: Giá trị c và φ của các mẫu lớp đất thứ 1 .................................................... 155

Bảng 6.11: Kết quả hàm Linest.................................................................................... 157

Bảng 6.12: Giá trị cụ thể lực dính C và góc ma sát trong  .......................................... 157

Bảng 6. 13: Kết quả giá trị tính toán lực dính C và  Lớp 1 ......................................... 159

Bảng 6. 14: Kết quả giá trị tính toán trọng lượng riêng tự nhiên γ Lớp 2...................... 159

Bảng 6. 15: Kết quả giá trị tính toán trọng lượng riêng khô γd Lớp 2 ........................... 159

Bảng 6. 16: Kết quả hàm Linest................................................................................... 160

Bảng 6. 17: Kết quả giá trị tính toán lực dính C và  Lớp 2 ......................................... 160

Bảng 6. 18: Kết quả giá trị tính toán trọng lượng riêng tự nhiên γ Lớp 3...................... 161

Bảng 6. 19: Kết quả giá trị tính toán trọng lượng riêng khô γd Lớp 2 ........................... 161

Bảng 6. 20: Kết quả hàm Linest................................................................................... 162

Bảng 6. 21: Kết quả giá trị tính toán lực dính C và  Lớp 2 ......................................... 162

Bảng 6. 22: Kết quả giá trị tính toán trọng lượng riêng tự nhiên γ Lớp 4...................... 163

Bảng 6. 23: Kết quả giá trị tính toán trọng lượng riêng khô γd Lớp 4 ........................... 163

Bảng 6. 24: Kết quả hàm Linest................................................................................... 164

Bảng 6. 25: Kết quả giá trị tính toán lực dính C và  Lớp 4 ......................................... 164

Bảng 6. 26: Kết quả tổng hợp thống kê các tính chất vật lý.......................................... 166

BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: ĐÀO HOÀNG QUÂN

CHƯƠNG 1 : KIẾN TRÚC TRANG 8

Bảng 7. 1: Tổ hợp tải trọng tính toán tại chân cột C6 ................................................... 185

Bảng 7. 2: Bố trí cọc trong đài móng. .......................................................................... 186

Bảng 7. 3: Các lực chân cột dời về trọng tâm đáy đài................................................... 187

Bảng 7. 4 :Kết quả Moment kết cấu móng M1............................................................. 201

Bảng 7. 5: Kết quả Moment kết cấu móng M1 – Cột C6.............................................. 202

Bảng 7. 6: Tổ hợp tải trọng tính toán tại chân vách W4................................................ 202

Bảng 7. 7: Bố trí cọc trong đài móng. .......................................................................... 203

Bảng 7. 8: Các lực chân cột dời về trọng tâm đáy đài................................................... 205

Bảng 7. 9: Kết quả Moment kết cấu móng VÁCH M2................................................. 217

Bảng 7. 10: Kết quả Moment kết cấu móng M2 – Vách W4 ........................................ 218

Bảng 7. 11: Tổ hợp tải trọng tính toán tại chân vách WTW.......................................... 219

Bảng 7. 12: Bố trí cọc trong đài móng ......................................................................... 220

Bảng 7. 13: Các lực chân cột dời về trọng tâm đáy đài................................................. 221

Bảng 7. 14: Kết quả Moment kết cấu móng LÕI THANG-WTW ................................ 233

Bảng 7. 15: Kết quả Moment kết cấu móng M3 – MTM.............................................. 234

Bảng 8. 1: Tổ hợp tải trọng tính toán tại chân cột C6 ................................................... 248

Bảng 8. 2: Bố trí cọc trong đài móng. .......................................................................... 249

Bảng 8. 3: Các lực chân cột dời về trọng tâm đáy đài................................................... 251

Bảng 8. 4: Kết quả Moment kết cấu móng M1............................................................. 263

Bảng 8. 5: Kết quả Moment kết cấu móng M1 – Cột C6.............................................. 264

Bảng 8. 6: Tổ hợp tải trọng tính toán tại chân vách W4................................................ 265

Bảng 8. 7: Bố trí cọc trong đài móng. .......................................................................... 266

Bảng 8. 8: Các lực chân cột dời về trọng tâm đáy đài................................................... 268

Bảng 8. 9: Kết quả Moment kết cấu móng VÁCH M2................................................. 280

Bảng 8. 10: Kết quả Moment kết cấu móng M2 – Vách W4 ........................................ 281

Bảng 8. 11: Tổ hợp tải trọng tính toán tại chân vách WTW.......................................... 282

Bảng 8. 12: Bố trí cọc trong đài móng.......................................................................... 283

Bảng 8. 13: Các lực chân cột dời về trọng tâm đáy đài................................................. 284

Bảng 8. 14: Kết quả Moment kết cấu móng LÕI THANG MTM ................................. 295

Bảng 8. 15: Kết quả Moment kết cấu móng M3 – MTM.............................................. 296

BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: ĐÀO HOÀNG QUÂN

CHƯƠNG 1 : KIẾN TRÚC TRANG 9

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

Hình 1. 1: Mặt đứng trục A-D........................................................................................ 13

Hình 3. 1: Mặt bằng sàn tầng điển hình.......................................................................... 27

Hình 3. 2: Mặt cắt các lớp cấu tạo sàn căn hộ................................................................. 27

Hình 3. 3: Mặt tải trọng bản thân tường ......................................................................... 28

Hình 3. 4: Sơ đồ tính ô sàn S1........................................................................................ 40

Hình 3.5: Mô hình sàn 3D trong SAFE .......................................................................... 47

Hình 3.6:Biểu đồ chuyển vị sàn ..................................................................................... 48

Hình 3.7:Biểu đồ Moment strip nhịp theo phương X...................................................... 48

Hình 3.8: Biểu đồ Moment strip nhịp theo phương ........................................................ 49

Hình 4.1: Mặt cắt cấu tạo cầu thang............................................................................... 65

Hình 4.2: Sơ đồ tính vế thang 1...................................................................................... 68

Hình 4.3: Sơ đồ tính vế thang 2...................................................................................... 68

Hình 4.4: Sơ đồ tính vế thang 1...................................................................................... 70

Hình 4.5: Sơ đồ tính vế thang 2...................................................................................... 70

Hình 4.6: Biểu đồ momen vế thang 1............................................................................. 70

Hình 4.7: Biểu đồ lực cắt vế thang 1 .............................................................................. 71

Hình 4. 8: Phản lực tại gối của vế thang 1...................................................................... 71

Hình 4. 9: Sơ đồ tính của dầm chiếu nghỉ....................................................................... 73

Hình 4. 10: Biểu đồ momen của dầm chiếu nghỉ............................................................ 73

Hình 4. 11: Biểu đồ lực cắt của dầm chiếu nghỉ ............................................................. 73

Hình 5. 1: Phản lực gối vế thang 1 ................................................................................. 80

Hình 5. 2: Catalogue thông số thang máy MITSUBISHI................................................ 81

Hình 5. 3: Đồ thị xác định hệ số động lực

i  .................................................................. 85

Hình 5. 4: Sơ đồ tính thanh conson có hữu hạn khối lượng tập trung ............................. 87

Hình 5. 5: Sơ đồ tính toán động lực tải trọng gió lên công trình ..................................... 87

Hình 5.6: Dạng dao động thứ 1 - Theo phương X (Mode 1)........................................... 91

Hình 5.7: Dạng dao động thứ 2 - Theo phương Y (Mode 2)........................................... 92

Hình 5. 8: Dạng dao động thứ 3 - Theo phương Z (Mode 3) .......................................... 93

Hình 5.9: Mô hình 3D trong Etabs................................................................................. 98

BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: ĐÀO HOÀNG QUÂN

CHƯƠNG 1 : KIẾN TRÚC TRANG 10

Hình 6. 1: Mặt bằng định vị hố khoan.......................................................................... 142

Hình 6. 2: Biểu đồ thí nghiệm lực cắt trực tiếp Lớp đất 2............................................. 161

Hình 6. 3: Biểu đồ thí nghiệm lực cắt trực tiếp Lớp đất 3............................................. 163

Hình 6. 4: Biểu đồ thí nghiệm lực cắt trực tiếp Lớp đất 4............................................. 165

Hình 7. 1: Thông số kỹ thuật cọc bêtông ly tâm ứng suất trước.................................... 172

Hình 7. 2: Mặt cắt tiết diện cọc .................................................................................... 173

Hình 7. 3: Trích Hình G.1, Biểu đồ xác định hệ số α.................................................... 176

Hình 7. 4: Trích Hình G.2, Biểu đồ xác định hệ số αP và fL.......................................... 180

Hình 7. 5: Mặt bằng móng M1..................................................................................... 186

Hình 7. 6: Chọn Tầng cần xuất nội lực......................................................................... 189

Hình 7. 7: Chọn tải tính toán cần xuất kèm theo........................................................... 189

Hình 7. 8: Biểu đồ momen và lực cắt do áp lực ngang gây ra....................................... 199

Hình 7. 9: Moment Max trip A .................................................................................... 200

Hình 7. 10: Moment Max trip B................................................................................... 200

Hình 7. 11: Mặt bằng móng M2................................................................................... 204

Hình 7. 12: Biểu đồ momen và lực cắt do áp lực ngang gây ra..................................... 215

Hình 7. 13: Moment Max trip A, B.............................................................................. 217

Hình 7. 14: Mặt bằng móng lõi thang........................................................................... 220

Hình 7. 15: Biểu đồ momen và lực cắt do áp lực ngang gây ra..................................... 231

Hình 8. 1: Mặt cắt tiết diện cọc .................................................................................... 237

Hình 8. 2: Trích Hình G.1, Biểu đồ xác định hệ số α.................................................... 240

Hình 8. 3: Trích Hình G.2, Biểu đồ xác định hệ số αP và fL.......................................... 244

Hình 8. 4: Mặt bằng móng M1..................................................................................... 250

Hình 8. 5: Biểu đồ momen và lực cắt do áp lực ngang gây ra....................................... 261

Hình 8. 6: Moment Max trip A .................................................................................... 262

Hình 8. 7: Moment Max trip B..................................................................................... 263

Hình 8. 8: Mặt bằng móng M2..................................................................................... 267

Hình 8. 9: Biểu đồ momen và lực cắt do áp lực ngang gây ra....................................... 278

Hình 8. 10: Moment Max trip A................................................................................... 279

Hình 8. 11: Moment Max trip B................................................................................... 280

Hình 8. 12: Mặt bằng móng lõi thang........................................................................... 283

BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: ĐÀO HOÀNG QUÂN

CHƯƠNG 1 : KIẾN TRÚC TRANG 11

Hình 8. 13: Biểu đồ momen và lực cắt do áp lực ngang gây ra..................................... 293

Hình 8. 14: Moment Max trip A................................................................................... 294

Hình 8. 15: Moment Max trip B................................................................................... 295

BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: ĐÀO HOÀNG QUÂN

CHƯƠNG 1 : KIẾN TRÚC TRANG 12

CHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC

1.1. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH

1.1.1. Quy mô công trình

Công trình là Viện Công nghệ Cao HUTECH - Tọa lạc tại Khu Công nghệ Cao

TP.HCM, Quận 9 (SHTP). Viện Công nghệ Cao HUTECH tọa lạc tại vị trí tuyệt đẹp giữa

trung tâm quận 9 ngay mặt tiền Xa Lộ Hà Nội tiếp giáp với dòng sông Sài Gòn thơ mộng.

Mỗi phòng học đều có ba mặt tiếp xúc với thiên nhiên: nắng, gió, cây xanh và sông nước

tạo nên một không gian rộng rãi, thoáng mát. Từ đây có thể ngắm nhìn toàn cảnh Trung

tâm quận 9 năng động, đang phát triển mạnh mẽ từng ngày, thuận tiện cho cuộc sống

hiện đại: gần khu hành chính, chợ, gần trường học và các trung tâm thương mại…

Diện tích đất là 46111 m2

, diện tích sàn xây dựng là 102964 m2

. Công trình lô A có

diện tích 70



25m. Chiều dài lô A là 70m, chiều rộng là 25m.

Công trình gồm 15 tầng, trong đó gồm có: 1 tầng trệt, 13 tầng lầu, 1 sân thượng.

Cốt

0.00m

đặt tại mặt sàn tầng trệt, mặt đất tự nhiên hiện trạng tại vị trí –0.30m.

Tổng chiều cao công trình là 51m tính từ cốt

0.00m.

1.1.2. Giao thông công trình

Giao thông đứng trong công trình được đảm bảo bằng 1 buồng thang máy và 2 cầu

thang bộ, được đặt tại vị trí giữa khối nhà. Trong đó, thang bộ đóng vai trò luôn lối thoát

hiểm.

Giao thông ngang của mỗi đơn nguyên là hệ thống hành lang chung.

1.1.3. Chức năng của các tầng

Tầng trệt cao 4.2m, khu liên hợp phòng làm việc và phòng học.

Tầng điển hình (từ tầng 2 đến tầng 14) là khu phòng học cao 3.6 m.

Tầng sân thượng: dùng để đặt buồng thang máy và các thiết bị kĩ thuật khác như điện,

nước, mạng… để vận hành cũng như đảm bảo an toàn cho cả khu tòa nhà.

1.1.4. Giải pháp thông thoáng

Tất cả các phòng đều được thiết kế có các cửa sổ lớn để lấy có ánh sáng tự nhiên chiếu

vào. Ngoài việc tạo thông thoáng bằng hệ thống cửa sổ ở mỗi phòng, còn sử dụng hệ

thống thông gió nhân tạo xuyên suốt chiều cao công trình, máy điều hòa, quạt ở các

tầng…

BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: ĐÀO HOÀNG QUÂN

CHƯƠNG 1 : KIẾN TRÚC TRANG 13

1.2. KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

1.2.1. Mặt đứng chính công trình

Hình 1. 1: Mặt đứng trục A-D

TAÀNG 12

TAÀNG 9

TAÀNG 10

TAÀNG 14

TAÀNG 13

TAÀNG 8

ÑÆNH MAÙI

TAÀNG 7

TAÀNG 11

TAÀNG 3

C

TAÀNG 1

TAÀNG 4

TAÀNG 5

B

TAÀNG 2

TAÀNG 6

A D

BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: ĐÀO HOÀNG QUÂN

CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH TRANG 14

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ THIẾT KẾ

2.1. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

Nội dung tính toán đặt ra gồm 2 yêu cầu: Thiết kế kết cấu khung trục và Thiết kế kết

cấu móng cho công trình được giao.

2.1.1. Thiết kế kết cấu khung

Yêu cầu thiết kế khung tối thiểu 15 tầng trở lên.

Thiết kế sàn tầng điển hình.

Thiết kế cầu thang, lõi thang máy.

Thiết kế 1 khung trục: Sử dụng mô hình khung không gian, có tính thành phần

động của gió và bố trí vách cứng hợp lý .

2.1.2. Thiết kế kết cấu móng

Tính toán 2 phương án móng cho công trình: Móng cọc ép và móng cọc khoan nhồi cho:

Khung thiết kế tương ứng.

Lõi thang máy của công trình.

2.2. TIÊU CHUẨN SỬ DỤNG

 TCVN 2737 – 1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế

 TCVN 5574 – 2012: Kết cấu bêtông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế

 TCVN 198 – 1997: Nhà cao tầng. Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối

 TCXD 195-1997: Nhà Cao Tầng - Thiết Kế Cọc Khoan Nhồi

 TCVN 10304 – 2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

 TCVN 299 – 1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo

tiêu chuẩn TCVN 2737 – 1995.

 TCVN 9362 – 2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình.



2.3. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

2.3.1. Tải trọng

Tải trọng đứng: Trọng lượng bản thân, hoạt tải sử dụng… có giá trị khá lớn và tăng dần

theo số tầng cao của tòa nhà.

Tải trọng ngang: Tải gió (gió tĩnh, gió động), tải động đất: là yếu tố rất quan trọng trong

thiết kế nhà cao tầng, quyết định nội lực và chuyển vị của công trình.

2.3.2. Chuyển vị

Bao gồm chuyển vị ngang và chuyển vị đứng. Trong đó nếu chuyển vị ngang lớn sẽ làm

tăng giá trị nội lực, do độ lệch tâm tăng theo, có thể làm hư hỏng các bộ phận phi kết cấu

BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: ĐÀO HOÀNG QUÂN

CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH TRANG 15

(tường, vách ngăn…), làm tăng dao động ngôi nhà, làm cho con người có cảm giác khó

chịu và hoảng sợ, có thể làm mất ổn định tổng thể nhà. Chuyển vị ngang nhà không được

vượt quá giới hạn cho phép.Theo Bảng C.4 – [TCVN 5574 - 2012: Kết cấu bêtông và bê

tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế] có quy định:

Kết cấu khung nhà nhiều tầng: f/H ≤ 1/500

2.3.3. Hệ kế cấu chính

Căn cứ vào sơ đồ làm việc thì kết cấu nhà cao tầng có thể phân loại như sau:

 Các hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng

và kết cấu ống.

 Các hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung-giằng, kết cấu khung-vách, kết cấu

ống lõi và kết cấu ống tổ hợp.

 Các hệ kết cấu đặc biệt: Hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm truyền,

kết cấu có hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép.

Mỗi loại kết cấu trên đều có những ưu nhược điểm riêng tùy thuộc vào nhu cầu và khả

năng thi công thực tế của từng công trình.

2.3.3.1. Hệ khung

Được cấu tạo từ các cấu kiện dạng thanh (cột, dầm) liên kết cứng với nhau tạo nút.

Hệ khung có khả năng tạo ra không gian tương đối lớn và linh hoạt với những yêu cầu

kiến trúc khác nhau.

Sơ đồ làm việc rõ ràng, tuy nhiên khả năng chịu tải trọng ngang kém, sử dụng tốt cho

công trình có chiều cao đến 15 tầng nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 7, 10 –

12 tầng nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 8 và không nên áp dụng cho công

trình nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 9.

2.3.3.2. Hệ khung vách

Sử dụng phù hợp với mọi giải pháp kiến trúc nhà cao tầng.

Thuận tiện cho việc áp dụng linh hoạt các công nghệ xây khác nhau như vừa có thể lắp

ghép vừa có thể đổ tại chỗ các kết cấu bêtông cốt thép.

Vách cứng chủ yếu chịu tải trọng ngang, được đổ toàn khối bằng hệ thống ván khuôn

trượt, có thể thi công sau hoặc trước.

Hệ khung vách có thể sử dụng hiệu quả với các kết cấu có chiều cao trên 40m.

2.3.3.3. Hệ khung lõi

Lõi cứng chịu tải trọng ngang của hệ, có thể bố trí trong hoặc ngoài biên.

Hệ sàn gối trực tiếp lên tường lõi hoặc qua các cột trung gian.